SEDE SANTO DOMINGO
CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y MANEJO DE RIESGOS NATURALES
SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRAFICA GEOGRAFICA
TEMA: GENERACIÓN FOTOVOLTAICA FOTOVOLTAICA EN EL CANTÓN SANTA ROSA: REDUCCIÓN DE LAS EMISIONES DE DIÓXIDO DE CARBONO ‘’
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NOMBRE
Katherine Reyes DOCENTE:
Ing. Tania Mendoza FECHA
27/10/2017
INTRODUCCIÓN
El dióxido de carbono es un gas incoloro e inodoro que se forma en todos aquellos procesos en que tiene lugar la combustión de sustancias que contienen carbono. En ambientes interiores no industriales sus principales focos son la respiración humana y el fumar; aunque los niveles de dióxido de carbono también pueden incrementarse por la existencia de otras combustiones (cocinas y calefacción) o por la proximidad de vías de tráfico, garajes o determinadas industrias. La concentración de dióxido de carbono en un ambiente interior puede aportar información sobre distintos aspectos y circunstancias de un edificio tales como posibilidad de efectos sobre la salud de sus ocupantes, correlación con problemas y quejas por olor o como dato para estudiar la ventilación de un local. El desarrollo industrial unido al uso irracional de los recursos naturales no renovables como los combustibles fósiles y su consecuente emisión de gases de efecto invernadero (GEI) como el Dióxido de Carbono (CO2), se han visto incrementados. Si comparamos las concentraciones de este gas en la atmósfera que antes de 1950 eran 330 partes por millón (ppm), mientras que para el año 2007 eran de 383,1 partes por m illón (ppm) y para el año 2013 de 400 partes por millón (ppm), datos tomados de la Administración Nacional de Océanos y Atmósfera de Estados Unidos – NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration | U.S., 2016), podemos notar que el incremento en las emisiones son notorias. La vida moderna es electro dependiente, por lo que para desarrollarse en los aspectos cotidianos de la misma, generar valor y crecer en un ambiente de confort requiere del suministro de energía eléctrica. Sin embargo en su producción se utiliza indiscriminadamente los recursos naturales no renovables como son los provenientes de los combustibles fósiles. La comunidad científica y política ante las repercusiones de utilizar este tipo de combustibles, que son generadores de voluminosas emisiones de gases de efecto invernadero como el dióxido de Carbono (CO2), plantean la utilización de las energías denominadas alternativas o renovables las mismas que utilizan como recurso primario fuentes no explotadas como el sol (energía fotovoltaica). Es el ser humano el llamado a aprovechar eficientemente las fuentes de energía que están a su disposición mediante el uso de los avances tecnológicos procurando el desarrollo sostenible o de lo contrario está destinado a desaparecer. La industria de la generación de la energía eléctrica es una de las más contaminantes debido a la dependencia histórica del petróleo y sus derivados, así como de otros combustibles fósiles tal cual se hace referencia en el (Quinto Informe de Evaluación (AR5) del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, 2014). Por tanto se propone la diversificación de la matriz energética con la incorporación y protagonismo final de las energías renovables de forma que
sustituyan y lideren los procesos de generación de electricidad y más aún se plantea el aprovechamiento de los recursos solares, eólicos, hidroeléctricos, mareomotrices, geotérmicos y de biomasa de manera descentralizada y eficiente a través de la generación distribuida como se analizó en el (Segundo Seminario Internacional de Smart Grids - Redes Inteligentes, 2013). Cuanto más tiempo transcurra la capacidad de modificar el problema disminuye con la acumulación de CO2. El retraso en la adopción de nuevas tecnologías energéticas eficientes hará más difíciles las medidas a tomar. DESARROLLO
La ineficacia en el desarrollo tecnológico y los altos costos en la implementación de centrales fotovoltaicas o de otra índole para generación distribuida mediante energías alternativas ha dado lugar a la generación de electricidad mediante centrales térmicas contaminantes, lo que no ha permitido diversificar la matriz energética. El dióxido de carbono (CO2) generado por centrales que queman combustibles fósiles generan una capa en la atmósfera la cual retiene el calor, elevando la temperatura de la tierra, causando el denominado calentamiento global, además, el dióxido de carbono (CO2) provoca la contaminación del aire. La Reducción de dióxido de Carbono (CO2) en la industria eléctrica debido a la utilización de energías renovables fotovoltaicas y en el caso particular con capacidad instalada de 3 MW que se construiría en el cantón Santa Rosa perteneciente a la provincia de El Oro y cuya energía generada sería evacuada a través del sistema Eléctrico de la Corporación Nacional de Electricidad CNEL Unidad de Negocio El Oro, permitiría que del total generado y es demandado por los abonados del Área perteneciente al Cantón Santa Rosa- Provincia de El Oro, se pueda determinar cuánto dióxido 3 de carbono (CO2) se deja de emitir a la atmósfera al sustituir parte de la generación térmica por generación fotovoltaica. Estas centrales se instalarán bajo el criterio de generación distribuida, la cual es aplicable a un sistema eléctrico en el que una fracción de la energía se genera en unidades descentralizadas, dispersas y con gestión independiente, próxima a los puntos de consumo. Además su generación será de aprovechamiento de la radiación solar en horas del día y se inyectará directamente a la red de distribución eléctrica por lo que no se utilizará acumuladores de energía eléctrica Al instalar una central fotovoltaica de 3 Mw en el cantón Santa Rosa debido a las características propias del lugar en cuanto el aprovechamiento de la insolación directa y difusa según la interpretación del Mapa solar elaborado con fines de generación eléctrica por el CONELEC (interpretación de imágenes satelitales) y su ubicación óptima para generación 4 acorde al análisis realizado (ordenamiento territorial ambiental) en lugar de una de igual capacidad de combustión interna se puede determinar la reducción de dióxido de carbono (CO2) que se emite a la atmósfera (contaminación del aire). Para estimar las emisiones de dióxido de carbono de estas centrales se lo
debe realizar en función del ciclo de vida, el cual es particular para cada una de las tecnologías, y que abarca la manufactura de la planta, la etapa de operación y gestión de desecho de los equipos que cumplen su vida útil (impacto ambiental debido a la gestión de desechos). En una central fotovoltaica, la mayor parte de las emisiones resulta de la electricidad usada en la etapa de manufactura, por tanto es trascendental conocer la matriz energética del país constructor de los paneles. Se procede a determinar el calado de las emisiones de dióxido de carbono (CO2) al instalar una central fotovoltaica de 3 Mw con una producción media de 4.8000.000 kWh al año y que está compuesta por paneles fotovoltaicos conectados en cascada de unidades modulares constituida por silicio policristalino. Como se explica en la tabla No 9 del Anexo 4. Si con una potencia de 1 kW las emisiones de este tipo de instalación son de 2,06 (tCO2) toneladas de dióxido de carbono, con una potencia de 3.000 kW las emisiones totales serán de 6.180,0 (tCO2) toneladas de dióxido de carbono. Adicionalmente, por la experiencia desarrollada en instalaciones de centrales fotovoltaicas de características similares y en el procedimiento de cálculo del factor de emisión de CO2 (CENACE, 2011) se conoce que por cada 16.000 kWh producidos anualmente se evitan 9,92 tCO2 toneladas de dióxido de 16 carbono, se concluye que en aproximadamente dos (2) años se podrá compensar las emisiones totales de dicha instalación. Es decir que para los 3.000 Kw, se evitan 2.976 tCO2. La vida útil de una central fotovoltaica se estima en treinta (30) años, y por tanto los veinte y ocho (28) años restantes se genera energía eléctrica libre de emisiones dióxido de carbono. CONCLUSIONES
Las emisiones de dióxido de carbono (CO2) producida durante la manufactura de los paneles solares de silicio policristalino se compensan en el tiempo aproximado de dos (2) años, y como la vida útil de una central fotovoltaica es de treinta (30) años, entonces tendremos veinte y ocho (28) años de generación libre de emisiones, es decir generación eléctrica limpia.
Las emisiones de dióxido de carbono (CO2) producida durante la manufactura de los paneles solares de silicio policristalino se reducirán conforme se diversifique la matriz energética y la participación de las energías alternativas se incremente, lo mismo sucederá durante el reciclaje de los paneles.
Al no utilizar acumuladores de energía y generar durante el día aprovechando la radiación solar se estima que las emisiones en el proceso de reciclado se reducen hasta en un 45 %.
RECOMENDACIONES
1. Concientizar a la sociedad que la implementación de centrales fotovoltaicas bajo el criterio de generación distribuida son fuentes de electricidad alternativas y descentralizadas que dan soluciones integrales con beneficios particulares y sociales. 2. Aprovechar las ventajas regionales del sector en aprovechamiento de energía solar y no utilizar generación termoeléctrica basada en la quema de combustibles fósiles, por ser contaminantes del aire y producir enormes impactos negativos adicionales como el ruido. 3. Utilizar en la región y en el país otras fuentes de energía renovables que requieran de otros recursos para generación eléctrica diferente a la quema de combustibles fósiles como son el viento, mareas, etc., previos estudios de factibilidad.
BIBLIOGRAFÍA
Caballero Pérez, J. (Febrero de 2012). Tesis: Comparación entre centrales fotovoltaicas y de concentración solar a través de la evaluación del ciclo de vida. Madrid, España. Castro Monge, E. (2011). El Estudio de caso como metodología de la Investigación. En E. Castro Monge, El Estudio de caso como metodología de la Investigación y su importancia en la Administración de Empresas (págs. 1-54). Costa Rica: Universidad Estatal a Distancia, Costa Rica. CENACE. (2011). Factor de Emisión de CO2 del Sistema Nacional Interconectado del Ecuador al año 2011. Quito: CENACE.